JPS60125355A - 高力アルミニウム合金導体の製造方法 - Google Patents

高力アルミニウム合金導体の製造方法

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JPS60125355A
JPS60125355A JP23211083A JP23211083A JPS60125355A JP S60125355 A JPS60125355 A JP S60125355A JP 23211083 A JP23211083 A JP 23211083A JP 23211083 A JP23211083 A JP 23211083A JP S60125355 A JPS60125355 A JP S60125355A
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JP
Japan
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wire
strength
heating treatment
heat treatment
alloy
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JP23211083A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Yanase
仁志 柳瀬
Mototsugu Hoshino
星野 元次
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はAf−Mg−8i系高力アルミニウム合金導体
の製造方法に関するもので、特に導体の緒特性を低1・
uしめることなく強度を著しく白土せしめるものである
従来強度が要求さる架空送電線には、AヌーMa−8i
系合金(イ号アルミ合金)やAf−8i系合金(500
5)からなる高力アルミニウム合金導体を素線として用
いた鋼芯高カアルミニウム合金撚線や全高力アルミニウ
ム台金撚線が用いられている。しかしこれら高力アルミ
ニウム合金導体は銅線より強度が劣るため、銅線の代替
として使用することはできなかった。
近年電力需用の増大と、送電線路の用地j!uかlう長
径間の送電区域が増大し、これに応じて従来の高力アル
ミニウム合金と少なくとも同等の導電性を有し、かつ銅
線と同等の強度を有する高力アルミニウム合金導体の開
発が強く望まれている。
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、高力アルミニウム
合金導体として知られているA、e −M(]−8i系
8i系体の緒特性を低下せしめること4r(、強度が4
0結/ mtn 2以上の銅線と同等の強度どづること
ができる高力アルミニウム合今4体の製j責方法を開発
したbので、MOo、5〜1,4wt%(以下W【%を
単に%と略記)と3i0.5〜1.4%の範囲でSi過
剰のMl]zSi と、FeO,15〜0.60%と、
Cu 0005〜1.0%とを含み、残部AJ!と通常
の不純物からなるアミニウム合金を連続鋳造圧延して荒
引線とし、該荒引線を470〜560℃の温度で0.1
〜10時間加熱処理後急冷し、これを150〜250℃
の温度で0.2〜20時間加熱処理してから冷間で伸線
加工により60%以上の減面加工を行なった後1,10
0〜180℃の温度で0.5〜20時間加熱処理するこ
とを特徴とするものである。
即ち本発明は上記組成範囲の合金を溶製して連続的に鋳
造し、得られた鋳塊を直ちに熱間圧延して荒引線とし、
これを470〜560℃の温度で0.1〜10時間加熱
する一時加熱処理を行なって急冷することによりMu、
Si、Fe及びCuを固溶せしめ、続いて150〜25
0℃の温度に0.5〜20時間加熱する二次加熱処理に
より微細なM(lzsiを析出せしめる。これを冷間で
伸線加工により60%以上の減面加工をfrなって十分
に加工硬化せしめ。
次にこれを100〜180℃の温度で0.5〜20時間
加熱処理することにより、強度を低下させることな。
く伸びを回復させると共に導電率を向上せしめ少なくと
も引張強さが40h / m 2以上の導体としたもの
である。
しかして本発明において合金組成を上記の如く限定した
のは次の理由によるものである。
Mg及びSiは共に強度を向上させるために添加するも
ので、その含有量をMg及びSi とも0.5〜1.4
%と限定したのは、何れも含有量が0.5%未満ではそ
の効果が小さく、1.4%を越えると引張強さは向上す
るも導電率の低下が著しくなり、その製造条件をどのよ
うに選んでも良好な導電率が得られないためである。ま
たMQとSiを上記範囲内で3i過剰のMOzSiとな
るように限定したのは、MOが過剰になるとMOzSi
の晶出が粗大となり゛、耐疲労性を損なうためである。
Fe及びCuは上記−次加熱処理による溶体化を促進す
ると共に更に強度を向上させるために添加するもので、
Fe含有農を0.15〜0.6%と限定したのは、含有
IAo、ts%未満ではその効果か小さく、0.6%を
越えると鋳造時に粗大なA(Fe 3i化合物を晶出し
、これが荒引線まで持ちきたされ、その後の製造条件を
どのように選んでも演出せず、伸線加工によっても粉砕
された介在物として存在し、耐疲労性を大幅に低下する
ためである。またQu含有量を0.05〜1.0%と限
定したのは、Cuは伸線加工により強度を向上するも、
0605%未満ではその効果が小さく、1.0%を越え
ると延性及び導電率を低下するためである。
尚、通常の不純物とは一般の電気用AI地金に不可避的
に含まれる不純物であり、通常Ti、Mn等を微量含む
も導体として特性にはあまり影響しない。
次に上記組成範囲内の合金を連続鋳造圧延した荒引線の
一次加熱処理を470〜560℃の温度で0.1〜10
時間と限定したのは、温度が470℃未満でも、時間が
0.1時間未満でもMgとSiの十分な固溶が得られず
、以後の製造条件をどのように選んでも十分な強度が得
られないためであり、温度が550℃を越えても、時間
が10時間を越えても粒界のぜい化が進み、伸縮加工中
にIFIIsIを起すようになるためである。また−次
加熱処理後に急冷するのはM(lと81の十分な固溶体
とするためである。更に急冷後の二次加熱処理はMOz
Siの微細な析出物を晶出させて強度を向上させるため
であり、この二次加熱処理を150〜250℃の温度で
0.5〜20時間と限定したのは、温度が 150℃未
満でも時間が0.5時間未満でもその効果が小さく、温
度が250℃を越えると析出物が粗大化して十分な強度
が得られず、時間が20時間を越えると過時効となって
十分な強度が得られないためである。
更に二次加熱処理後に伸線加工するのは、加工硬化によ
り強度を向上させるためであり、この伸線加工における
減面加工率を60%以上と限定したのは、60%未満で
は十分な強度が得られないためである。また伸線加工後
加熱処理するのは伸び及び導電率を回復させるためであ
り、この加熱処理を100〜180℃の温度で0.5〜
20時間と限定したのは、温度が100℃未満でも時間
が0.5時間未満でもその効果が小さく、温度が180
℃を越えても、時間が201h間を越えても強度の低下
が大きくなるためである。
以下本発明を実施例について詳細に説明覆る。
純度99.6%の電気用A(地金、A、9−20%3i
母合金、A(−6%l”e母合金、A、e−50%Cu
母合金及びM(l単体を用い、第1表に示す各種合金を
配合溶製し、ベルトアンドホイール型連続鋳造機により
断面積2000.2の台形状鋳塊に鋳造し、再加熱する
ことなく直ちに熱間辻延して直径9.5Mの荒引線とし
た。これを第2表に示す製造条件で一時加熱処理、急冷
、二次加熱処理、冷間伸線加工、加熱処理を行なって^
カアルミニウム合金導体を製造した。
これ等の導体について導電率、引張強さ、伸び及び疲労
強度を測定した。その結果を第3表に示す。
尚、導電率はケルビンダブルブリッジにより電気抵抗を
測定して樟出し、引張強さ及び伸びはインストロン型引
張試験機により測定した。また疲労強度は中村式回転曲
げ疲労試験機を用いて測定した。
第 1 表 合金別 合金金 金 組 成(%) 記号 MQ Si Fe Cu AJ!本発明用合金 
A O060,6,0,180,10残B JJ Jl
O,400,28n Cn n O,510,80n D O,90,80,200,10IIE # N O
,280,20/。
F n n O,550,9011 G 1.3 1.2 0.200.14 n@ n n
 O,400,36〃 1 、I n O,450,95IT 比較用合金 J O030,80,200,20ttK
 1.6 # n JJ It L、0.9.0.3 n n n M /+ 1.6 n n n 1IN 〃0.8 0.10 、、、。
Q n n QJIQ n n p n n O,200,03〃 Q 71 H/F 1.3 N 従来用合金 RO,80,8n −n 劃つ 臓 #つ Zl−への寸りOトの■宕二♀0=ロ 磨^ 光 9 ]9 条 褌歓 皺 祇 歓 靴藍欅 靴 ζ 靴 ζ 靴 
々 々 (味 闇へ ← − 8〜 患 徽 歓 11Il 屹 11 ミ 丸 戦 歇 歇 ト
 ζ 歇 ζ 屹 な工 四− ら +1敗 碧− ら 2 宮8 第 3 表 (1) 製造方法 No、 導 電 率 引張強さ 伸 び 疲
労強度(%IAC8) IKgi’mt? ) (%)
 (K9/d )本発明方法 1 53.6 42.3
 4.8 9.6n 2 54.2 44.g 5.6
 9jn 353.7 45.6 7.2 9.5Iノ
4 .54,4 43.4 5.2 9.2# 5 5
3.8 44.2 6j 9.4II6 53.6 4
5.1 6.9 9.57 53.2 43.0 5.
6 9.6ノ!853,745.25.99.5 〃9 54.+ 46.5 7.0 9.3比較方法 
10 56,2 34.1 6.2 9.2ノ!114
8.348.24,96.8、、 12 53,2 3
3.1 5.4 7.2〃13 47.5 46.3 
5.8 9.in 14 53.6 33.6 6.0
 9.3+、 15 53,244.+ 4.8 6.
4u 16 54,1 32.6 5.2 9.5# 
17 4G、4 48.6 2j 9.2Jr 48 
56.2 29.6 7.1 9.4# 19 − −
− − 〃20 54.2 3+、3 7.0 9.6n 21
− − − − n 22 54,8 24.j 6.5 9.0〃23
 52.4 36.8 5.4 9.3N 24 54
.8 32.4 6.3 9.in25 52,6 3
5.8 4.8 9.41126 54.3 34.1
 5.6 9.2II 27 53,8 34.6 6
.2 9.412− 第 3 表 (2) 度 J) 第1表乃至第3表から明らかなように本発明方法NO3
1〜9により製造した導体は、導電率53.2〜54.
4%lAC3,引張強さ42.3〜46.5Kf! /
 #2、伸び4.8〜7.2%、疲労強度9.2〜9.
6b/脳2の特性を示し、従来方法N O,32〜33
により製造した導体と比較し、導電率、伸び及び疲労強
度は同等なるも、引張強さがはるかに優れていることが
判る。
これに対し本発明で規定する合金組成の範囲から外れる
比較方法No、10〜17及び本発明で規定する製造条
件より外れる比較方法N0.18〜31では導電率、引
張強さ、伸び、疲労強度の何れかが劣ることが判る。
即、Mg含有量の少ない比較方法No、10、Fe含有
量の少ない比較方法No、14、Cu含有量が少ない比
較り法NO,16、−次熱処理温度が低い比較方法No
、18、−次熱処理時間が短い比較方法NO。
20、−次加熱処理後の急冷を省略した比較方法N o
、22、二次加熱処理温度が低い比較方法N o、23
、二次加熱処理温度が高い比較方法j’、l O,24
、二次加熱処理時間が短い比較方法N (+、25、二
次加熱処理時間が長い比較方法fsJ o、26、二次
加熱処理後の伸線加工率が小さい比較方法N O,27
、伸線加工後の加熱処理温度が高い比較方法N 092
9、伸線加工後の加熱処理時間が長い比較方法N O,
31では何れも引張強さが低く、Mg含有量が多くかつ
Moが過剰である比較方法No、11では導電率及び疲
労強度が低く、S1含り量が少なくかつM(lが過剰で
ある比較方法No、12では引張強さ及び疲労強度が低
く、3i含有量の多い比較方法N0.13では導電率が
低く、Fe含有量の多い比較方法N0.15では疲労強
度が低く、Cu含有量の多い比較方法No、Hでは導電
率及び伸びが低く、伸線加工後の加熱処理温度が低い比
較方法N o、28及び伸線加工後の加熱処理時間が短
い比較方法No、30では伸びが低くなっている。
尚、−次加熱処理温度の高い比較方法N0.19及び−
次加熱処理時間が長い比較方法No、21では、何れも
伸線加工中の断線が多く、導体の製造を断念した。
このように本発明方法によれば、従来の/1−Mg−8
i系高力アルミニウム合金導体とほぼ同等の導電率、伸
び及び疲労強度を有し、かつはるかに優れた強度を有す
る高力アルミニウム合金導体を製造することができるも
ので、銅線の代替として長径回送電線等に適用し得る等
、顕著な効果を奏するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 MOO65〜i、4wt%とS i O,5〜1.4w
    t%の範囲でst過剰のtVNlzsi と、F e 
    O,15〜0,60W【%と、Cu O,05〜1.O
    wt%とを含み、残部AfAと通常の不純物からなるア
    ルミニウム合金を連続鋳造圧延しで荒引線とし、該荒引
    線を470〜560℃の温度で0.1〜10時間加熱処
    理後急冷し、これを150〜250℃の湿度で0.5〜
    20時間加熱処理してから冷間で伸線加工により60%
    以上の減面加工を行なっlC後、100〜180℃の温
    度で0.5〜20時間加熱処理することを特徴とする高
    力アルミニウム合金導体の製造方法。
JP23211083A 1983-12-07 1983-12-07 高力アルミニウム合金導体の製造方法 Pending JPS60125355A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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